Cultivo de cristales

Para fabricar transistores con éxito es necesario producir monocristales de germanio o silicio con una orientación conocida. Esto se ha logrado, en la mayoría de los casos, mediante la técnica de Czochralski, que consiste en utilizar un cristal semilla con la orientación adecuada que se retira lentamente de la masa fundida, lo que se conoce como «extracción de cristal». Si la masa fundida se mantiene a la temperatura adecuada y dentro de unos límites muy estrechos, los materiales fundidos se adhieren al cristal semilla a medida que este se retira y crecen sobre él hasta formar un monocristal al solidificarse. En este país, se ha utilizado generalmente el calentamiento por inducción de alta frecuencia para mantener el metal a la temperatura adecuada.

El calentamiento por inducción proporciona el control de temperatura de gran precisión necesario para un crecimiento cristalino satisfactorio. Radyne fabrica una gama de fuentes de alimentación que incorporan controles especiales para garantizar un suministro preciso de potencia a la carga. Debido a los rangos de temperatura de los materiales de los susceptores utilizados en diversas aplicaciones, el diseño de la bobina y la selección de la frecuencia son fundamentales para lograr los resultados deseados.

Los procesos de producción de materiales cristalinos suelen consistir en calentar un material susceptor —como grafito, molibdeno, tungsteno o carburo de silicio— que se coloca en una atmósfera inerte controlada o en una cámara de vacío. Los ciclos térmicos son continuos y se controlan rigurosamente a lo largo de todo el ciclo de producción. Los sistemas electrónicos de reinicio permiten reanudar el proceso de crecimiento de cristales tras un corte de suministro eléctrico.